книги из ГПНТБ / Байконуров О.А. Комплексная механизация очистных работ при подземной разработке рудных месторождений

Исходными данными для составления уравнения движе­ ния служат те же, что и при рельсовом транспорте.

Уравнения движения служат для решения основных за­ дач, связанных с организацией движения и использованием самоходных транспортных машин на горизонте, а именно : а) установление скорости движения машины и времени ее хода по отдельным участкам пути; б) определение условий и результатов торможения машины и т. п.; в) определение допустимых уклона пути и веса прицепов и т. п.

Движение самоходных транспортных машин совершает­ ся за счет работы двигателя, которая расходуется на прео­ доление статических сопротивлений движению и на наращи­ вание скорости. Характер движения машин определяется величиной и направлением равнодействующей силы. Соотно­ шение действующих сил определяется уравнением

Здесь Ж0 — основное сопротивление движению, кГ ; W і — сопротивление от уклона, кГ ;

Жв — сопротивление воздушной среды, кГ;

WK— сопротивление на кривых участках, учитывае­ мое лишь при совмещении с предельным подъе­ мом, кГ;

где f — коэффициент сопротивления качению ;

G — вес вагона, кг ;

Q — грузоподъемность вагона, кг ; ß — угол подъема трассы, град.

Значения коэффициента сопротивления качению гру­ женых транспортных машин приведены ниже.

ных машин ;

Q — площадь лобового сечения (м2); для челночных вагонов, автосамосвалов равна 2—10 ж2;

V — скорость движения машины, км/час.

Значения W Bучитываются при скоростях движения свы­ ше 10 км/час.

Ж. = М пр-а, кГ-

Мпт>— приведенная масса машины, кГ -сек2/м;

а — ускорение (замедление) движения машины, м/сек ;

м пр= —-^ -(1 + 7и );

7 „ — коэффициент инерции вращающихся масс:

1т+7д-і*

трансмиссии и колес, приведенный к веду­ щей оси, кГ-м2 ;

I д — момент инерции вращающихся или движущихся масс двигателя, кГ-м2;

і — передаточное число трансмиссии ; D — диаметр ведущих колес, м.

7 „ =0,15+-0,20 — для порожних челночных вагонов; 7„ = 0,10+-0,15 — для груженых челночных вагонов.

Для автосамосвалов у„ = 0,154-0,35 — большие значе­ ния даны для движения машины порожняком.

о = 0,4-г-0,6 м/сек2 — ускорение разгона; Оз = 2,5-^3,0 сек/м2 — замедление при торможении.

В зависимости от режима движения машины возможны следующие случаи :

а) равномерное движение, при этом Wa = 0 ;

б) движение по инерции (свободный выбег), когда двига­

тели выключены. Тогда уравнение (6.3) запишется так: v Wc = _ w - a;

в) движение при торможении, когда кроме внешних сил на колесо действует сила торможения В, искусственно создаваемая водителем для уменьшения скорости движения или остановки машины. В этом случае уравнение (6.3) запи­ шется :

Максимальная величина тормозной силы определяется условиями сцепления колес с полотном дороги. Во время торможения не должно быть полной остановки вращения колес при движении машины (движение «юзом»).

С целью избежания такого движения должно быть соб­ людено условие

где Рт— тормозной вес, т. е. вес машины, включая прицеп­ ную часть, приходящийся на тормозные коле­ са, кг.

Если пренебречь сопротивлением воздуха и вместо В под­ ставить значение из формулы (6.9), то уравнение (6.8) при­ мет вид

Рщ-Ф -і- f(G -f Q)-cosß ± ((? -j- Q)-Sin3 = — ^ p ( l + Ти)-a.

Приняв Pm = G+ Q и сделав соответствующие преобразо­ вания, получим максимальное замедление машины (аз)

Предельный угол пути, преодолеваемый транспортной машиной, определяется по максимальному моменту на ве­ дущих колесах

Здесь RK— радиус качения колеса, м.

Силы сопротивления движению машины на подъем

кам и условиями сцепления с дорожным полотном. Послед­ нее зависит от свойств пород, из которых сделано полотно, и их влажности. С увеличением подъема значительно умень­ шается скорость движения, что вызывает снижение произ­ водительности доставочной машины.

Обычно берут величину максимального уклона, который гарантирует безопасную работу транспортных машин. В грузовом направлении максимальный уклон не превышает 70—80°/оо, а в порожняковом — 120—150%о.

Перейдем теперь к определению веса машины и тормоз­ ного пути.

Полный вес машины с грузом определяется по формуле

мостью является экстренное снижение скорости движения, что осуществляется посредством ввода в действие тормозов. Кинематическая энергия движущейся машины в этом слу­ чае на участке торможения будет расходоваться на преодо­ ление всех сил сопротивления.

Уравнение энергетического баланса запишется так:

где ѵк и ѵк— начальная и конечная скорость движения машины, км/час,

1„ — путь торможения, ль-

Р — вес машины, кг; P = G — порожней маши­

Переходя к удельным величинам и учитывая, что макси­ мальная тормозная сила ограничивается условиями сцепле­ ния, тормозной путь будет определяться по такому урав­ нению :

ления всех колес, а также неточности в регулировке тормо­ зов, величину расчетного коэффициента сцепления снижа­ ют на 5 %.

Для нахождения полного тормозного пути необходимо учитывать путь Zp, проходимый машиной за время реакции

водителя. Время реакции принимается в пределах і = 1,3-г- 1,6 сек. Тогда полный путь, пройденный машиной за вре­

В тяговых расчетах применяются значения технической скорости движения. Она принимается за расчетную ско­ рость. Техническая скорость во время движения машины изменяется в зависимости от динамических качеств маши­ ны, ее технического состояния, дорожных условий и рас­ стояния доставки.

Определение технической скорости производится двумя способами: а) подсчетом общего времени движения маши­ ны по участку дороги, согласно данным практики; б) по тя­ говым или электромеханическим характеристикам с учетом всех сопротивлений на определенных участках пути.

Общее время движения машины по первому способу определяется из уравнения:

порожней машины, км;

ѵѵ ѵ2, 1>з,... ln— средние скорости движения (табл. 27) на

этих участках, км/час.

Таблица 27

Средине расчетные скорости движения транспортных машин

При укрупненных расчетах часто пользуются значения­ ми приведенной технической скорости ѵт.п , определяемой по уравнению

£Дв — общее время движения машины, затрачен­ ное на рейс, час.

По второму методу скорость движения машины опреде­ ляется по тяговым или электромеханическим характеристи­ кам машины. В этом случае, разбивая откаточный путь на отдельные участки и учитывая дорожные условия каждого из них, находят из уравнения (6.3) F к для установившегося движения.

Определив силу тяги F к для каждого участка пути, по тяговым характеристикам можно найти соответствующие скорости. На рисунке 126 даны тяговые характеристики самосвалов BK195MS 15 фирмы «Блау Нокс» и 461 НВ 25 акционерного общества ANF, имеющие гидромеханические коробки перемены передач. В связи с тем, что гидромехани­ ческие коробки передач современных подземных самосва­ лов имеют подобие в тяговых характеристиках, то по приве­ денным на рисунке 126 характеристикам можно составить такие же характеристики и для других самосвалов, зная номинальный крутящий момент и соответствующие ему обо­ роты двигателя.

Рис. 126. Тяговая характеристика автосамосвала : а) BK195MS15; б) 461НВ25.

Для электрических вагонов скорость движения находит­ ся также по тяговым или электромеханическим характерис­ тикам двигателей. На рисунке 127 дана характеристика дви­

Для 'эффективного использования самоходного транспорт­ ного оборудования большое значение имеет правильный вы­ бор схем подъезда и установки транспортных машин у погру­ зочных средств. В связи с тем, что очистные забои под зем­ лей имеют ограниченные размеры, для шахтных условий возможны две схемы подъезда машин к погрузчику: сзади, когда в забое работает погрузочная машина с нагребающими лапами, и сбоку при погрузке экскаватором. При работе на горизонте нескольких добычных и проходческих участков дороги разветвляются по лавам и забоям, в результате чего образуется сеть коммуникаций с различной интенсивностью движения на отдельных участках сети.

В зависимости от интенсивности движения на различных участках пути возможна организация поточного, встречного двухстороннего и встречного одностороннего движения. В ла­

вах могут быть использованы схемы поточного или встреч­ ного одностороннего движения транспорта. На главных отка­ точных выработках обычно применяются схемы односторон­ него встречного движения с разминовками.

При одностороннем движении машин пропускная способ­ ность трассы в 'час находится по формуле

îM— интервал времени между машинами, мин. Минимальная величина расстояния между движущимися

машинами из условия создания безопасного движения сум­ мируется из тормозного пути, длины машины и пути, прохо­ димом машиной за время реакции водителя

В ' ' ^га “ у

где Zj,— длина машины, м.

Встречное движение машин по однопутевому штреку с разминовками снижает его пропускную способность.

В этом случае пропускная способность штрека определит­

Особенно сильно ограничивается пропускная способность трасс пути, идущих вдоль лав, в местах примыкания к ним заездов, так как при этом возможны случаи выезда машин из лав.

На этих пунктах безопасный интервал увеличивается до 20—30 м, а скорость движения снижается до 3—5 км/час.

Провозная способность главных откаточных штреков за сутки определяется по формуле

Р = , т[сутки,

где N — пропускная способность штрека машин в сутки ; Q — грузоподъемность машины, т;

р — коэффициент резерва пропускной способности, при­ нимается в пределах — l,75-f-2,0.

Рекомендуются следующие способы увеличения грузо­ оборота участка, горизонта : 1) повышение грузоподъемности транспортных машин; 2) разделение грузопотока за счет устройства нескольких рудоспусков, благодаря чему сокра­ щается расстояние доставки до рудоспусков и обеспечивает­ ся непрерывность работы в случае выхода из работы какоголибо из рудоспусков; 3) применение, где экономически вы­ годно, схемы кольцевого движения машин.

Время оборота (рейса) транспортных машин

Время полного оборота (рейса) составит

женой и порожней машины, мин; *ож — время, затрачиваемое машиной на до­

полнительные операции (маневры, ожидание погрузки и разгрузки),

мин.

Время погрузки машины tn0TP зависит от следующих

условий: 1) грузоподъемности транспортных машин; 2) типа погрузочной машины и ее производительности; 3) свойств разрабатываемых руд. Это (время определяется по формуле